高k金属栅NMOSFET器件阈值电压调控方法

• 作者: 刘城 刘建强 刘自瑞 毛海央 王爱记
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 高k金属栅(HKMG) 功函数层 磁控溅射 Ti/Al原子比率 阈值电压 n型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 器件与技术
• 页码范围: 13-19,25
• 页数: 8页
• 分类号: TN386.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2019.01.003

摘要

实现对器件阈值电压的有效调控是高k金属栅(HKMG)技术面临的一项重要挑战.TiAl薄膜作为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)的功函数层被广泛地应用于HKMG结构中以实现对器件阈值电压的调控.实验采用射频(RF)-直流(DC)磁控溅射的方式沉积TiAl薄膜,通过优化直流功率、射频功率和反应压强工艺参数,实现了对薄膜Ti/Al原子比率的调节,提高了Ti/Al原子比率分布均匀度.基于实验结果,采用后栅工艺流程制造HKMG NMOSFET,讨论不同的Ti/Al原子比率和TiAl层厚度对NMOSFET阈值电压的影响.Ti/Al原子比率增大10％,NMOSFET的阈值电压增加12.6％;TiAl层厚度增加2 nm,NMOSFET的阈值电压下降19.5％.这种方法已经被成功应用于HKMG器件的生产.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	毛海央	中国科学院微电子研究所	6	6	1.0	2.0
2	刘建强		2	1	1.0	1.0
3	刘城	中国科学院大学微电子学院	1	1	1.0	1.0
4	王爱记		1	1	1.0	1.0
5	刘自瑞		1	1	1.0	1.0